Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

W12 двигатель принцип работы

Двигатель W12 — W12 engine

А Двигатель W12 это двенадцатицилиндровый поршневой двигатель который использует W конфигурация.

Двигатели W12 с тремя рядами по четыре цилиндра использовались в нескольких авиадвигателях с 1917 по 1930 годы. Трехрядная конструкция также использовалась для неудачного двигателя W12, который должен был участвовать в Формуле-1 в 1990 году.

Хотя бензиновый двигатель W12 используется в автомобилях реже, чем двигатели V12, концерн Volkswagen производит его с 2001 года. Этот четырехрядный двигатель основан на двух Двигатели VR6 с общим коленчатым валом — применялся в различных автомобилях, продаваемых под брендами Audi, Bentley и Volkswagen.

Разбираемся, почему немецкая компания так и не нашла места на конвейере для перспективной (и очень крутой) флагманской модели.

В 1998 году в состав концерна Volkswagen вошли три бренда, которые навсегда изменили его историю. Портфолио немецкого автогиганта пополнили именитые марки Bentley, Lamborghini и Bugatti, ставшие для него своего рода билетом в высшую лигу.

Для британской и итальянской компаний, которые в конце 1990-х оказались на грани банкротства, эта сделка была спасательным кругом. А у Bugatti проблемы начались еще во времена Второй мировой, от последствий которой фирме так и не удалось оправиться — уже в шестидесятых от нее осталось одно название.

На каждый из свежеприобретенных брендов руководство концерна Volkswagen имело большие планы. Выпускать перелицованные «народные автомобили» с привычным набором агрегатов и новыми шильдиками было нельзя — впоследствии подобная ошибка дорого обошлась американцам из General Motors, которым в течение десяти лет пришлось избавляться сразу от нескольких своих марок. К счастью, далеко ходить за идеями не пришлось: еще в 1997 году состоялась премьера концепт-кара Volkswagen W12, который должен был помочь компании пробиться в премиум. Но главную роль в этой истории играла не сама машина, а ее мотор.

Из двух «шестерок»

Итак, во второй половине девяностых, когда Volkswagen пожинал плоды успеха массовых моделей Golf, Polo и Passat, параллельно готовясь к премьере возрожденного «Жука» 21 века, инженеры компании разработали новый 12-цилиндровый двигатель, в основе которого лежала пара расположенных друг к другу под 72-градусным углом моторов VR6 объемом 2,8 л. Все бы хорошо, но для серийных моделей Volkswagen того времени W12 был великоват — требовалась подходящая машина с соответствующей внешностью.

Собственноручно заниматься разработкой дизайна экстерьера в компании не решились, поэтому Фердинанд Пиех, который уже загорелся идеей построить лемановский болид с новым мотором, обратился в ателье Italdesign. Ребята, что называется, проверенные — напомним, именно команда Джорджетто Джуджаро в свое время нарисовала Volkswagen Golf и Scirocco первых поколений.

Проект подготовили в рекордно короткий срок, и уже через полгода на автосалоне в Токио Volkswagen показал среднемоторный полноприводный концепт-кар, названный в честь 12-цилиндрового двигателя.

Несмотря на то, что исходный мотор VR6 развивал 174 л.с. и 235 Нм, большой 5,6-литровый W12 получился не просто вдвое мощнее — его отдача достигала впечатляющих по тем временам 420 л.с. и 530 Нм. В 1998 году компанию купе 4х4 составил родстер Volkswagen W12 с приводом на заднюю ось. Однако из-за того, что на постройку прототипов времени у инженеров оставалось в обрез, динамические характеристики марка не разглашала — к тому же, требуемый эффект и так был достигнут.

Volkswagen громко заявил о способности выпускать машины больше и дороже, чем прежде — концептуальный W12 стал символом новой эры в истории немецкой компании. Фердинанд Пиех начал готовить публику к дебюту представительского седана, который должен был составить конкуренцию «Мерседесу» S-класса, Audi A8 и BMW 7-й серии (через четыре года до конвейера доберется Volkswagen Phaeton), и вдобавок дал добро на разработку серийной версии суперкара Volkswagen W12.

В 2001-м компания опять привезла Volkswagen W12 в Токио: на этот раз немцы представили предсерийную модель с еще более мощным 600-сильным шестилитровым мотором, и, что интересно, рассказывать о времени разгона до 100 км/ч уже не стеснялись. Первую сотню суперкар массой 1200 кг набирал всего за 3,5 с, максимальная скорость, как заявляли создатели, превышала 350 км/ч. Успех обеспечен?

Читать еще:  Шевроле вива характеристики двигателя

Уступи дорогу

До начала серийного выпуска оставалась финишная прямая: на конвейер Volkswagen W12 должен был встать уже к концу 2002-го, однако производство не стартовало ни через год, ни через два. Точку в истории проекта «народного суперкара» поставили в 2003 году — именно тогда в руководстве задумались о внутренней конкуренции, которую крутой Volkswagen мог составить… да-да, своим новым коллегам по концерну в лице моделей Lamborghini Murcielago и Bentley Continental GT с 12-цилиндровыми моторами, а также будущему гиперкару Bugatti.

Признаем, Volkswagen W12 имел все шансы отнять часть покупателей у моделей из высшего ценового сегмента, как, например, сейчас Audi RS Q8 может ослабить позиции родственного кроссовера Lamborghini Urus, который стоит вдвое дороже. Но в девяностых у немецких инженеров был совсем другой подход: по сути, Volkswagen взял мотор и построил вокруг него суперкар с чистого листа. В конце концов, автомобиль оказался настолько хорош, что стал представлять угрозу для брендов, которые только-только начали вновь вставать на ноги, поэтому в концерне оценили риски и приняли решение подобру-поздорову избавиться от конкурента, созданного собственными руками.

С тех пор о суперкаре с мотором W12 в компании почти не вспоминали — со временем Volkswagen взял курс на электрификацию модельного ряда, которая подразумевает постепенный отказ от двигателей внутреннего сгорания. Разве что в 2013 году, когда Volkswagen W12 стал героем корпоративной первоапрельской шутки (тогда он предстал в виде гибридной модели LeVanto с дизель-электрической силовой установкой), суперкар снова появился в новостных заголовках. Впрочем, наследие мотора W12 живет до сих пор: его модификации по-прежнему устанавливают на современные Lamborghini и Bentley.

Двигатели для автоспорта [ править ]

Для сезона Формулы-1 1990 года итальянская команда Life Racing Engines построила трехрядный двигатель W12 рабочим объемом 3,5 л (214 куб. Дюймов). В двигателе Life Racing F35 использовался центральный ведущий шатун, при этом ведомый стержень располагался с каждой стороны ведущего штока, а не непосредственно на шатуне кривошипа. Это означало, что не было смещения между цилиндрами, что уменьшало длину шатунов. [1] Двигатель использовался в раундах с 1 по 12 сезона 1990 года, однако он был ненадежным и недостаточно мощным, и машина не прошла предварительную квалификацию ни в одной гонке. [1] [2] Двигатель W12 был заменен двигателем V8 стороннего производителя после 12-го раунда. [2]

Двигатели дорожных автомобилей [ править ]

Единственным серийным двигателем W12 является Volkswagen 6.0 WR12 48v , четырехрядный двигатель , выпущенный в 2001 году. Этот двигатель использовался в нескольких моделях марок Audi, Bentley и Volkswagen, а в 2003 году была выпущена версия с турбонаддувом. .

Двигатель сконструирован путем соединения двух узкоугольных двигателей VR6 15 ° под углом наклона 72 °. Узкий угол наклона каждого набора цилиндров позволяет всего двум верхним распредвалам приводить в движение каждую пару рядов, поэтому двигатель W12 имеет такое же количество распредвалов, что и двигатель V12. Двигатель W12 имеет очень компактную конструкцию для 12-цилиндрового двигателя, при этом общий размер 6,0-литрового двигателя (366 куб. Дюймов) меньше, чем у современного двигателя V8 Volkswagen объемом 4,2 л (256 куб. Дюймов). [3]

Первым автомобилем Volkswagen W12 стал Volkswagen Nardò W12 Coupé 2001 года, концептуальный автомобиль со средним расположением двигателя, который установил мировой рекорд выносливости в течение 24 часов в 2001 году с расстоянием 7 085,7 км (4 402,8 миль) и средней скоростью 295 км / ч. ч (183 миль / ч). Первым серийным автомобилем, который использовал двигатель W12, был Audi A8 (4D) 2001 года выпуска . [4] Другие автомобили с двигателем W12: Bentley Continental GT с 2003 г. по настоящее время, Bentley Continental Flying Spur с 2005 г. по настоящее время , [5] [6] Bentley Bentayga с 2015 г. по настоящее время , Volkswagen Phaeton W12 с 2004 по 2011 г. [7] и Фольксваген Туарег W12 2005-2010 гг. . Двигатель также использовался в малолитражных спорткарах Spyker C12 La Turbie 2006 года и Spyker C12 Zagato 2008 года выпуска .

От восьми до шестнадцати

Первый из этих двигателей — четырехлитровый W8 мощностью 275 сил – устанавливался на «VW Passat». Без проблем разместившись под капотом автомобиля «семейного» класса, он приблизил «Пассат» к более престижному бизнес-классу.

Читать еще:  Что это за двигатель fyda

На «восьмерках» процесс, разумеется, не остановился. Флагман входящей в состав концерна VW марки «Audi» долго оставался без 12-цилиндрового мотора. Такое положение дел было недопустимо: ведь конкуренты — BMW и Mercedes-Benz — уже полтора десятка лет выпускали представительские седаны с мощными V12. И в 2000 году «А8» обзавелась стратегическим «W12». Мотор сделан по образу и подобию «W8»- только на «крыльях галочки» размещалось не по четыре, а по шесть цилиндров. Малогабаритный 420-сильный двигатель нашел себе место и на новом флагмане «Фольксвагена» — «Phaeton».

Но и этого немцам показалось мало, для перешедшей в 1998 году под эгиду VW марки «Bugatti» потребовался очень мощный и легкий силовой агрегат. Им стал уникальный сверхкомпактный и ультрамощный (1001 л.с.) — W16. Мотор восьмилитрового объема образовали две «восьмерки», сращенные под прямым углом. Почти квадритная форма (длина всего 71 см, зато высота 77 см) позволила вписать двигатель перед задней осью спорткара.

Похоже, это еще не последнее слово, которое могут сказать W-образные моторы. Главное их преимущество — возможность и дальше наращивать число цилиндров, не вылезая за рамки компактного подкапотного пространства. Как водится, есть и обратная сторона медали — сложность и дороговизна в обслуживании и ремонте. Неофициального сервиса такие двигатели не переносят, даже элементарная, казалось бы, замена свечей зажигания может обернуться головной болью для механиков, не знакомых с такими моторами.

Впервые двигатель Ауди модели W12 представили публике в 1998 году, но с конвейера он сошел только в 2003-м. Его особенность в компактности, сочетающейся с большим количеством цилиндров. На основе него была создана целая линейка силовых агрегатов, из которых Audi W12 стал самым мощным.

Motor racing engines [ edit ]

For the 1990 Formula One season, the Italian team Life Racing Engines built a three-bank W12 engine with a displacement of 3.5 L (214 cu in). The Life Racing Engine F35 used a central master connecting rod, with a slave rod locating onto each side of the master rod, rather than directly onto the crank pin. This meant that there was no offset between the cylinders, reducing the length of the crankpins. [1] The engine was used in rounds 1 to 12 of the 1990 season, however it was unreliable and lacking in power, and the car failed to pre-qualify for any races. [1] [2] The W12 engine was replaced by a third-party V8 engine after round 12. [2]

Виды систем зажигания

В современном автомобилестроении системы зажигания классифицируют в зависимости от способа управления процессом. При этом выделяют три основных типа схем:

  • контактная (контактно-транзисторная);
  • бесконтактная (транзисторная);
  • электронная (микропроцессорная).

Характерные особенности контактной системы

Исторически контактная система является одной из первых и сегодня ее можно встретить лишь на старых моделях автомобилей. В таких конструкциях формирование высокого напряжения происходит в трансформаторной катушке, а распределение его на свечи реализуется механическим способом – замыканием и размыканием контактов цепи прерывателем-распределителем.

Устройство контактной системы зажигания

Помимо основных элементов, такие системы включают в себя центробежный регулятор опережения зажигания, необходимый для преобразования угла опережения зажигания относительно частоты вращения коленвала. Он представляет собой два груза, воздействующих на мобильную пластину, контактирующую с кулачковым механизмом прерывателя.

Угол опережения зажигания – определенное положение коленвала, при котором осуществляется подача высокого напряжения на свечи. В таком режиме зажигание происходит до момента достижения поршнем верхней мертвой точки, что позволяет обеспечить максимально эффективное сгорание топливовоздушной смеси.

Также в контактных схемах применяется вакуумный регулятор опережения зажигания, изменяющий угол опережения соответственно режиму работы (нагрузке) мотора. Он соединен с полостью, находящейся за дроссельной заслонкой, и при нажатии на педаль газа изменяет угол опережения в зависимости от величины разрежения.

При замыкании контактов низкое напряжение подается на первичную обмотку катушки, где аккумулируется энергия и в момент размыкания контакта происходит формирование высокого напряжения на вторичной обмотке. Затем энергия поступает к распределителю зажигания и далее на соответствующую свечу.

Читать еще:  Шкода неустойчивая работа холодного двигателя

Если нагрузка на силовой агрегат повышается, увеличивается частота вращения вала прерывателя-распределителя, и грузы центробежного регулятора расходятся, изменяя положение пластины. Это способствует более раннему размыканию контактов, что увеличивает угол опережения. При снижении нагрузки на двигатель происходит обратный процесс.

В чем отличия контактно-транзисторной системы зажигания

Следующим поколением системы зажигания стала контактно-транзисторная, предполагающая установку в первичной цепи катушки транзисторного коммутатора. Он позволяет снизить силу тока в обмотке низкого напряжения, что повышает срок эксплуатации контактов.

Контактно-транзисторная система зажигания

За счет установки транзистора напряжение, поступающее на свечи, больше, чем в классической контактной системе на 30%. Зазор между электродами и, как следствие, длина искры при этом также больше, а значит возрастает и площадь контакта с топливовоздушной смесью, что способствует ее полному сгоранию. В контактно-транзисторной системе зажигания прерыватель воздействует не на катушку, а на коммутатор.

При повороте ключа через транзистор начинают проходить два типа токов:

  • управления;
  • основной ток первичной обмотки.

Когда контакты размыкаются, ток цепи управления исчезает, а транзистор запирается, препятствуя протеканию тока первичной обмотки. В этот момент магнитное поле формирует высокое напряжение на вторичной обмотке. Для ускорения запирания транзистора в контактной системе зажигания этого типа может устанавливаться импульсный трансформатор.

Принцип работы бесконтактной системы

Эволюционным продолжением транзисторно-контактной системы, является бесконтактное зажигание. В таких конструкциях вместо прерывателя устанавливается специальный датчик импульсов. Это дает возможность увеличить срок службы системы зажигания за счет отсутствия неисправностей, связанных с контактами прерывателя.

Датчик формирует электрические импульсы низкого напряжения. Он бывает трех типов:

  • Датчик Холла. Конструкция такого датчика включает в себя постоянный магнит, и пластину-полупроводник, оснащенную микросхемой.
  • Индуктивный. Принцип его работы основан на изменении величины индукции чувствительного элемента в зависимости от величины зазора между датчиком и движущимся пластинчатым ротором, воздействующим на магнитное поле.
  • Оптический. Он состоит из светодиода, фототранзистора и микросхемы согласования. При попадании света от диода на фототранзистор датчик подает массу (минус питания) на коммутатор. Перекрытие потока света провоцирует исчезновение тока в катушке и способствует дальнейшему формированию искры.

Конструктивно датчик импульсов интегрирован в распределитель и регулируется режимом вращения коленвала двигателя. Прерывание тока в первичной обмотке катушки зажигания бесконтактной системы осуществляется также транзисторным коммутатором, но реагирующим на сигналы датчика.

В момент вращения коленвала датчик посылает импульсы напряжения на коммутатор. Последний, соответственно, формирует импульсы тока в обмотке низкого напряжения катушки. Когда ток не поступает, на вторичной обмотке возникает высокое напряжение, которое передается распределителю и далее по высоковольтным проводам к нужной свече. Изменение угла опережения в бесконтактной системе зажигания также выполняется центробежным и вакуумным регуляторами.

Электронная и микропроцессорная системы

Самой современной системой считается электронная. Она не имеет механических контактов, а потому ее также можно назвать бесконтактной. Электронное зажигание является частью системы управления двигателем.

Электронная система зажигания

Выделяют два типа электронных бесконтактных систем зажигания:

  • С распределителем. В подобной схеме применяется механический распределитель зажигания, подающий высокое напряжение на заданную свечу.
  • Прямого зажигания. При такой схеме высокое напряжение поступает к электродам свечи напрямую с катушки.

Помимо базовых элементов электронная система зажигания включает:

  • Входные датчики. Они регистрируют данные о текущем режиме работы мотора и подают их в виде электронных сигналов блоку управления.
  • Электронный блок управления. Он выполняет обработку сигналов и передает соответствующие команды на воспламенитель.
  • Исполнительное устройство, или воспламенитель. Фактически является транзисторной платой, обеспечивающей в открытом режиме поступление напряжения на первичную обмотку, а в закрытом – отсечку и формирование высокого напряжения на вторичной обмотке катушки.

Такие системы могут оснащаться одной общей (в конструкциях с распределителем), индивидуальными (при подаче энергии прямо на свечу) или сдвоенными катушками зажигания.

Разновидностью электронной системы является микропроцессорная. В ней применяется целый комплекс датчиков, сигналы которых обрабатываются ЭБУ. Он рассчитывает оптимальный режим работы системы в заданный момент времени. Преимуществами такой конструкции является снижение расхода топлива и улучшение динамических характеристик автомобиля.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector